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31/03/2022 1 Unidade 2: Planimetria ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: TOPOGRAFIA E GEOMATICA 1. Planimetria 1.1 Definição de Planimetria e Levantamento Planimétrico 1.2 Orientação 1.3 Métodos de Levantamento Planimétrico 1.4 Cálculo da Distância entre dois Pontos 31/03/2022 2 Unidade 2: Planimetria 4.1 Cálculo de azimutes e rumo 4.2 Coordenadas 4.3 Distância entre dois pontos 4.4 Distância poligonal 4.5 Distância aberta 4.6 Distância fechada 4.7 Levantamento dos detalhes 31/03/2022 3 3.1 Cálculo de azimutes e rumo • Medição de ângulos • A medição de ângulos consiste na obtenção da direção desejada por meio do teodolito, que é o equipamento que permite a obtenção de ângulos horizontais (ou azimutais) e verticais (ou zenitais). • Em geral, os teodolitos possuem três eixos: • principal: eixo de rotação, deve permanecer sempre na vertical; • secundário: eixo de rotação da luneta, deve permanecer na horizontal; • colimação: eixo da linha de visada, definida pela ocular e pelo retículo e deve permanecer perpendicular ao eixo secundário. 31/03/2022 4 31/03/2022 5 3.1 Cálculo de azimutes e rumo A visada, processo de leitura pela luneta, permite a obtenção do ângulo por meio de círculos graduados. Os círculos azimutais (horizontais) são normalmente graduados de 0° a 360° (no sentido NESW: Norte – Leste – Sul – Oeste). Os círculos zenitais (verticais) variam conforme o modelo, podendo apresentar apenas um quadrante (0° a 90°), dois (0 a 180°) ou os quatro quadrantes da circunferência (0 a 360°). 3.1 Cálculo de azimutes e rumo Os teodolitos eletrônicos indicam a leitura digital dos ângulos medidos e permitem zerar o equipamento em qualquer posição, o que facilita bastante a tomada de dados. O giro também é livre, tanto no sentido horário quanto no anti-horário. Caberá ao responsável definir e padronizar o sentido do levantamento. 31/03/2022 6 MEDIÇÃO DE ÂNGULOS HORIZONTAIS. 31/03/2022 7 31/03/2022 8 AZIMUTES Você deve ter observado que já citamos diversas vezes os termos azimute ou azimutal. Mas o que significam? Os ângulos azimutais, ou simplesmente azimutes, são os ângulos horizontais cuja origem é o Norte – ou seja, que o Norte equivale a 0°. Quando se refere ao Norte Geográfico, são os azimutes geográficos (ou verdadeiros). Quando se refere ao Norte Magnético, são os azimutes magnéticos. Resumidamente, o azimute é um ângulo horizontal, entre o Norte e o alinhamento (em análise), que varia de 0° a 360°, com origem no Norte. Em trabalhos mais antigos, como descrição de imóveis (glebas), a descrição pode estar apresentada por meio de rumos. O rumo é o menor ângulo entre a linha Norte-Sul e o alinhamento em análise. Por convenção, a contagem dos rumos tem como origem o ponto Norte (N) ou o ponto Sul (S) e a sua variação é de 0° a 90°. O rumo não possui valor negativo e é obrigatória a designação do quadrante a que pertence o ângulo azimutal. Dessa forma, o ângulo sempre vem acompanhado dos pontos cardeais relacionados ao quadrante em que se encontra (NE, NW, SE, SW), sendo que a primeira letra (N ou S) é a origem a partir da qual se está medindo o ângulo e a segunda expressa a direção do giro. AZIMUTES 31/03/2022 9 31/03/2022 10 Lembrete Os azimutes se originam no Norte, enquanto os rumos podem ter origem no Norte ou no Sul. Para diferenciá-los, os rumos sempre indicam a orientação (NE, SE, NW, SW). 31/03/2022 11 EXEMPLO DE APLICAÇÃO 1) Na análise da matrícula antiga de um imóvel, o engenheiro encontrou os dados referentes aos limites expressos tanto em azimutes quanto em rumos. Como o imóvel irá passar por um processo de desapropriação parcial para ampliação da largura de uma avenida, o engenheiro julgou necessário uniformizar a informação, transformando todos os ângulos expressos em rumos para azimutes. 31/03/2022 12 DADOS DA QUESTÃO Os rumos indicados na matrícula são: • Alinhamento 1-2: Rumo = 30°25’ SE • Alinhamento 2-3: Rumo = 32°40’ SW • Alinhamento 3-4: Rumo = 45°28’ NW • Alinhamento 4-1: Azimute = 22’50’ 31/03/2022 13 31/03/2022 14 Os três primeiros ângulos estão expressos em rumos. Para fazer a conversão para azimute, primeiro temos que checar em qual quadrante se encontra cada rumo apontado. A tabela anterior irá nos ajudar a verificar qual expressão utilizar para a conversão. Vamos montar uma tabela para organizar as informações. Solução da questão 150°25” 315°28” EXERCICIO PARA RESOLVER 31/03/2022 15 3) O rumo 49°28’23” NE e o azimute 197°15’55” podem ser convertidos em azimute e rumo, respectivamente, em: a) 49°28’23” e 17°15’55”SW b) 229°28’23” e 107°15’55”SW c) 139°28’23” e 17°15’55”SE d) 319°28’23” e 107°15’55”SE 4) Na planimetria, os ângulos azimute e rumo servem para orientar o deslocamento de um lugar a outro, sendo que o azimute varia de 0o a 360o e o rumo pode variar de 0o a a) 45° b) 90° c) 135° d) 180° QUESTÕES QUESTÕES Transforme o seguinte rumo em azimute e assinale a alternativa CORRETA: Sabendo que o rumo dado na questão se encontra no 2º quadrante, partindo do Sul com sentido anti horário. Temos que o azimute percorrendo no sentido horário o 1º quadrante (90º) e parte do 2º quadrante (90°). Rumo: 25°SE a) 155º b) 205º c) 335º d) 115º. 31/03/2022 16 MEDIÇÃO DE ÂNGULOS ZENITAIS (VERTICAIS) • A medida dos ângulos verticais é semelhante à dos horizontais, sendo que a orientação é feita pelo zênite, pela horizontal ou pelo nadir. Caso a origem seja o zênite, chama-se o ângulo de zenital. Caso seja a horizontal, ele é denominado ângulo de elevação ou inclinação. Caso a origem seja o NADIR, o ângulo é de elevação. A figura a seguir indica os três ângulos e respectivas origens. • Em algumas publicações, o ângulo vertical, cuja origem é o plano horizontal, é chamado de ângulo vertical de altura, para diferenciá-lo do ângulo com origem no nadir. 31/03/2022 17 SISTEMAS DE COORDENADAS: LEVANTAMENTOS PLANIMÉTRICOS O levantamento topográfico está baseado em uma sequência de medidas de ângulos e distâncias com o objetivo de mapear certo terreno, determinando suas características planialtimétricas. Neste tópico, aprenderemos como calcular as características planimétricas, ou seja, aquelas baseadas no plano horizontal. Usualmente se estabelece uma poligonal, cujos vértices permitem o levantamento de detalhes de forma a cobrir todo o terreno. SISTEMAS DE COORDENADAS: LEVANTAMENTOS PLANIMÉTRICOS O levantamento da poligonal é normalmente feito em sentido horário de percurso, sendo que os dados de ângulos e distâncias são anotados manual ou eletronicamente, conforme o equipamento utilizado, no caso Teodolito. Deve-se sempre fazer um croqui do levantamento para auxiliar o transporte dos dados para o desenho e também os cálculos a serem realizados. As características da poligonal devem ser definidas de acordo com a precisão do instrumento de medida. A poligonal levantada com um teodolito com precisão de 1’ pode ter até 12 lados com comprimento medido por trena, variando de 30 a 50 m. Já uma poligonal levantada com um teodolito 31/03/2022 18 com precisão de 1’’ pode ter até 50 lados com comprimento entre 150 a 500 m. Nesse caso, a medida deve ser determinada por distanciômetro eletrônico. Não se recomendam lados tão grandes na obtenção de detalhes, para evitar distorções (erros) nas medidas obtidas. O levantamento da poligonal fornece ângulos e distâncias, ou seja, coordenadas polares. SISTEMAS DE COORDENADAS: LEVANTAMENTOS PLANIMÉTRICOS 31/03/2022 19 Como a representação se dá sempre em coordenadas cartesianas, devem-se converter as medidas diretas do levantamento para um sistema de coordenadas (x, y) ou (N, E). O processo é simples: obtido o azimute de um lado da poligonal e conhecidos os ângulos de deflexão, os demais podem ser calculados por soma ou subtração de ângulos, com base na geometria da figura adotada para a poligonal. SISTEMAS DE COORDENADAS: LEVANTAMENTOS PLANIMÉTRICOS 31/03/2022 2031/03/2022 21 31/03/2022 22 Sequência de cálculo Na determinação dos azimutes de uma poligonal, os dados referentes às leituras de ré e vante são obtidos em campo. A partir desses dados, determina-se a deflexão. Para a primeira estação de cálculo, adota-se um azimute provisório, que pode ser arbitrário ou determinado por processo específico. O azimute da segunda estação será o da primeira somado à deflexão. Para os demais, o cálculo é feito por meio da soma da deflexão e do azimute da estação preliminar. 31/03/2022 23 Quando calculado o último azimute, que será novamente o da primeira estação, obtém-se por diferença o erro de fechamento. O ajuste correspondente é obtido multiplicando-se o ajuste unitário pelo número da estação menos 1, conforme indicado na tabela anterior. O azimute ajustado será obtido pela soma do azimute provisório com o seu correspondente ajuste. DETALHES Método do Caminhamento 31/03/2022 24
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